[发明专利]等离子体增强原子吸附的化合物半导体的外延生长装置

权利要求书

1.一种等离子体增强原子吸附的化合物半导体的外延生长装置，其特征 在于，包括：

真空反应腔；

样品台，所述样品台可旋转，位于所述真空反应腔的底部；

等离子激发单元，所述等离子激发单元位于所述真空反应腔的顶部；

真空隔板，所述的真空隔板位于所述等离子体激发单元和所述样品台之间， 将所述真空反应腔沿垂直方向分隔为第一类气态反应源吸附区和第二类气态 反应源吸附区；

具有第一进气口的第一气路，用于向所述第一类气态反应源吸附区通入第 一类气态反应源；

具有第二进气口的第二气路，用于向所述第二类气态反应源吸附区通入第 二类气态反应源；

其中，所述等离子体激发单元用于激发所述第一气态反应源和第二气态反 应源电离分解；所述真空隔板用于防止所述第一类气态反应源和所述第二类气 态反应源在衬底表面以外的空间发生预反应；所述样品台旋转形成外延生长所 需要的层流，并让样品表面交替吸附第一类、第二类气态反应源分解形成的原 子。

2.根据权利要求1所属的等离子体增强原子吸附的化合物半导体的外延 生长装置，其特征在于，所述真空隔板中空、形成具有第三进气口的第三气路， 所述第三气路用于通入隔离气体以防止所述第一类气态反应源和所述第二类 气态反应源在衬底表面以外的空间发生预反应。

3.根据权利要求1或2所述的等离子体增强原子吸附的化合物半导体的 外延生长装置，其特征在于，还包括：

离子过滤器，设置在所述等离子激发单元和所述样品台之间，将所述的真 空反应腔分隔成等离子放电区和等离子体下游区，所述离子过滤器用于吸收等 离子体源激发放电产生的气体的活性离子，而让活性中性粒子通过。

4.根据权利要求3所述的等离子体增强原子吸附的化合物半导体的外延 生长装置，其特征在于，所述离子过滤器为水平设置在所述真空反应腔内的、 具有多个滤孔的金属板，所述金属板上加载有直流偏压。

5.根据权利要求3所述的等离子体增强原子吸附的化合物半导体的外延 生长装置，其特征在于，所述的等离子体激发单元的能量只耦合到所述的第一 类气态反应源和所述第二类气态反应源的等离子体放电区。

6.根据权利要求1所述的等离子体增强原子吸附的化合物半导体的外延 生长装置，其特征在于，所述的等离子体激发单元采用电感应耦合、电容耦合 和电子回旋共振之中至少一种方式产生所述第一类气态反应源和所述第二类 气态反应源的等离子体。

7.根据权利要求1或2所述的等离子体增强原子吸附的化合物半导体的 外延生长装置，其特征在于，所述样品台在竖直方向可升降。

8.根据权利要求1所述的等离子体增强原子吸附的化合物半导体的外延 生长装置，其特征在于，所述第一气态反应源为NH₃、N₂、C₃H₈、SiH₄、H₂O、 As、P等分子或原子的蒸汽中的一种或多种的组合。

9.根据权利要求1所述的等离子体增强原子吸附的化合物半导体的外延 生长装置，其特征在于，所述第二气态反应源为Ga(CH₃)₃、In(CH₃)₃、Al(CH₃)₃、 Zn(CH₃)₃、Si(CH₃)₄、Ga、In、Al分子或原子的蒸汽一种或多种的组合。